TW201351910A - 使用主動天線陣列的虛擬扇區化技術 - Google Patents

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Abstract

申請專利範圍的標的之實施例提供用以使用主動天線陣列的虛擬扇區化的方法及設備。設備的實施例包含發射器，用以提供訊號給主動天線陣列。訊號致使主動天線陣列傳送第一參考訊號給以扇區識別符標示給第一扇區內的使用者設備的第一扇區。訊號也致使主動天線陣列傳送多個第二參考訊號至與第一扇區重疊之對應的多個第二虛擬扇區中。設備也包含排程器，根據使用第一參考訊號或第二參考訊號讓使用者設備產生的回饋，安排對使用者設備的傳輸行程。

Description

使用主動天線陣列的虛擬扇區化技術
本申請案大致上係有關通訊系統，且特別有關無線通訊系統。
無線通訊系統典型上部署許多個基地台(或其它型式的無線存取點，例如演進節點台(eNodeB))，用以提供無線連結至例如行動單元等使用者設備或是其它的無線賦能裝置。各基地台負責提供無線連結至位於由基地台所服務的特定胞或扇區之使用者設備。在基地台與使用者設備之間的空氣介面支援用以從基地台載送資訊至使用者設備的下行鏈路(或順向鏈路)通道以及用以從使用者設備載送資訊至基地台的上行鏈路(或逆向鏈路)通道。上行及/下行鏈路通道典型上包含用以載送例如語音資訊等之資料運輸的資料通道，以及用以載送例如引導訊號、同步訊號、確認訊號等的控制訊號。
當基地台及選加地，使用者設備包含多個天線時，可以採用多輸入多輸出(MIMO)技術。舉例而言，包含多 個天線的多個基地台同時且在相同頻帶上傳送多個獨立的及互異的訊號至多個使用者設備。MIMO技術能夠與基地台可取得的天線數目概略地成比例而增加無線通訊系統的頻譜效率(例如，位元/秒/赫茲(Hertz)的數目)。但是，基地台也要求有關通至各使用者設備的下行鏈路通道的狀態，以選取具有用以同時傳送之幾乎正交的下行鏈路通道的使用者設備。可藉由逆向鏈路上的使用者設備來提供通道回饋，但是，這會增加與MIMO傳輸相關連的開銷(overhead)，其降低無線通訊系統的頻譜效率。
所揭示之標的係有關克服上述揭示之問題的其中之一或更多的結果。於下提出所揭示之標的之簡明的概述，以便提供所揭示之標的之某些態樣的基本瞭解。本發明內容並不是所揭示之標的之毫無遺漏的概述。並非想要區別所揭示之標的之重要或關鍵的元件或是限定揭示的標的之範圍。其唯一的目的在於以簡潔方式來呈現某些概念，以作為稍後說明的更詳細說明之序幕。
在一個實施例中，提供使用主動天線陣列的虛擬扇區化。該設備的實施例包含用以提供訊號至主動天線陣列的發射器。該訊號致使主動天線陣列傳送第一參考訊號至以扇區識別符標示給第一扇區內的使用者設備的第一扇區。訊號也致使主動天線陣列傳送多個第二參考訊號至與第一扇區重疊之對應的多個第二虛擬扇區中。設備也包含排程 器，根據使用第一參考訊號或第二參考訊號的使用者設備產生的回饋，安排對使用者設備的傳輸行程。
在另一實施例中，基地台提供給使用主動天線陣列的虛擬扇區化。基地台的實施例包含主動天線陣列及收發器，收發器經由主動天線陣列而傳送下行鏈路訊號及接收上行鏈路訊號。下行鏈路訊號包含傳送給第一扇區的第一參考訊號及多個第二參考訊號，第一參考訊號係傳送給以扇區標示符標示給第一扇區之內的使用者設備之第一扇區，多個第二參考訊號傳送至與第一扇區重疊的對應的多個第二扇區。基地台的實施例也包含排程器，根據使用第一參考訊號或第二參考訊號的使用者設備產生的回饋，將使用者設備分配給第一扇區或多個第二扇區。
在又另一實施例中，提供方法用於使用主動天線陣列的扇區化。方法的實施例包含提供訊號給主動天線陣列。訊號致使主動天線陣列傳送第一參考訊號給以扇區標示符標示給第一扇區之內的使用者設備之第一扇區、以及傳送多個第二參考訊號至與第一扇區重疊的對應的多個第二扇區中。方法的實施例也包含根據使用第一參考訊號或第二參考訊號的使用者設備產生的回饋，安排使用者設備的傳輸行程。
100‧‧‧無線通訊系統
105‧‧‧基地台
110‧‧‧扇區
115‧‧‧使用者設備
125‧‧‧虛擬扇區
200‧‧‧主動天線陣列
205‧‧‧主動天線陣列
210‧‧‧主動天線陣列
215‧‧‧天線元件
300‧‧‧基地台
305‧‧‧波束
315‧‧‧波束
320‧‧‧波束
325‧‧‧波束
330‧‧‧波束
335‧‧‧波束
340‧‧‧波束
400‧‧‧無線通訊系統
405‧‧‧基地台
410‧‧‧波束
415‧‧‧波束
420‧‧‧建築物
500‧‧‧無線通訊系統
505‧‧‧基地台
510‧‧‧主動天線陣列
515‧‧‧使用者設備
520‧‧‧扇區
525‧‧‧虛擬扇區
530‧‧‧波束
535‧‧‧波束
600‧‧‧基地台
605‧‧‧基本扇區
610‧‧‧虛擬扇區
615‧‧‧虛擬扇區
700‧‧‧基地台
715‧‧‧主動天線陣列
720‧‧‧天線
800‧‧‧功能
805‧‧‧基頻帶
810‧‧‧下行鏈路流量
815‧‧‧映射元件
820‧‧‧通道串流
825‧‧‧主動天線陣列
830‧‧‧波束
配合附圖，參考下述說明，可以瞭解揭示的標的，其中，類似代號表示類似元件，以及，其中： 圖1概念地顯示無線通訊系統的第一個舉例說明的實施例；圖2A、2B、及2C顯示主動天線陣列的三舉例說明的實施例；圖3A、3B、3C及3D顯示部署在基地台上的主動天線陣列的不同實施例的舉例說明的能力；圖4概念地顯示無線通訊系統的第二個舉例說明的實施例；圖5概念地顯示無線通訊系統的第三個舉例說明的實施例；圖6A、6B、6C、6D顯示用以傳送與虛擬扇區化系統中的基本扇區相關連的共同參考訊號之波束的涵蓋區之舉例說明的實施例；圖7概念地顯示無線通訊系統的第四個舉例說明的實施例；圖8概念地顯示用以映射流量串流至虛擬扇區的功能的一個舉例說明的實施例；以及圖9概念地顯示與虛擬扇區中的使用者設備通訊的方法之一個舉例說明的實施例。
雖然揭示的標的易於有各式各樣的修改以及替代形式，但是，在圖式中以舉例方式顯示其特定實施例，且於此詳細地揭示特定實施例。但是，應瞭解具體實施例的此處說明並非要將揭示的標的限定於揭示的特定形式，但是，相反地，是要涵蓋落在後附的申請專利範圍的範圍之內的 所有修改、均等、及替代。
於下描述說明性實施例。為了清楚起見，並非真正實施的所有特點皆被說明於本說明書中。當然將瞭解到，在任何如此之真正實施例的發展中，應作出許多特定實施的決定，以取得開發者之隨著實施不同而變的特定目的，例如遵守與系統相關及商務相關的限制。此外，將瞭解此開發努力可能是複雜及耗時的，但對從本揭示中獲利的此技藝中的一般技術者仍然只是例行工作。
現在將參考附圖來說明所揭示之標的。僅為了說明之用途且不因習於此技藝者熟知的細節而模糊說明，在圖式中概要地顯示各式各樣的結構、系統及裝置。然而，附圖是要敘述及解釋所揭示之標的之說明性實例。此處所使用的文句應被瞭解成及解釋成具有與習於此技藝者所瞭解的文句一致的意思相同。沒有術語或文句的特別定義，亦即，與習於此技藝者所瞭解之一般及慣用意思不同的定義，是依此處的術語或文句的一致用法為文義。關於要具有特別意義之術語或文句是，亦即，習於此技藝者所瞭解的以外的意義術語或文句，在說明書中，以直接且明確地提供用於術語或文句的特別定義之界定方式，明確地揭示此特別意義。此外，除非另外指明(例如，「或其它」或「或在替代中」)，否則此處使用的「或」一詞是意指非排它的「或」。而且，此處所述的各種實施例不一定相互排斥 ，某些實施例可以與一或更多個其它實施例相結合以形成新的實施例。
用於無線通訊系統的天線部署愈來愈容易配置。舉例而言，小且不貴的天線可以被部署在主動天線陣列中，主動天線陣列也稱為相位天線陣列。包含整合的射頻收發器之模組化天線可以被堆疊或配置以形成具有任何幾何形狀、尺寸、或功率輸出的陣列。在單一天線包殼中垂直地堆疊多個模組化天線元件，能夠產生垂直天線。在例如車站及機場等公共場所、或是建築物正面上，部署方形或長方形陣列。設有全方向或方向性元件的圓形陣列被安裝於柱、塔、街燈柱、等等之上。在傳統的蜂巢式通訊網路中，靜態地決定例如天線傾斜度或引導功率等天線配置參數，以提供特定射頻涵蓋樣式，可使用隨意測試來對此作驗證。習知的方式是耗時的且不適用於動態地改變天線配置參數，以便反應例如通道環境改變、流量負擔改變、或其它改變。此外，雖然主動天線的波束成形能力可以用以提供涵蓋給特定扇區，但是，修改與不同扇區相關連的天線參數會因使用者設備在不同扇區之間交遞(hand off)需求而複雜化。
包含多個收發器被整合於無線電中之近來天線設計的進步允許使用垂直天線陣列之彈性的波束成形(beamforming)。藉由支援彈性垂直傾斜、波束整形能力、或在一般扇區之內形成多個波束，垂直波束成形會增強蜂巢式通訊系統的頻譜效率或涵蓋率。至少部份地克服習知 技術中的缺點，本申請案說明使用波束成形化的技術之實施例以提供與基本涵蓋區的一些部份重疊的虛擬扇區。舉例而言，基地台配置成提供驅動主動天線陣列的訊號，使得陣列傳送共同參考訊號(或是其它共同發訊通道)遍及以獨特的扇區識別符識別的扇區(可稱為基本扇區)。與基地扇區重疊的虛擬扇區可藉由由主動天線陣列所形成的一或更多個波束的涵蓋區來予以界定。獨特的通道狀態資訊參考訊號(CRI-RS)被指派給用於傳輸至對應的虛擬扇區中的各個波束。在不同的扇區識別符識別之扇區之間移動的使用者設備在不同扇區之間交遞，但是，在不同的虛擬扇區之間移動的使用者設備由於不同的虛擬扇區使用相同的扇區識別符，亦即，基本扇區的扇區識別符，所以，不需要交遞。
在基地台中的排程器安排使用者設備在基本涵蓋區中或是虛擬扇區的其中之一的上行鏈路/下行鏈路傳輸的行程。舉例而言，根據使用者設備的位置評估，排程器將使用者設備分配給與特定通道狀態資訊參考訊號(CSI-RS)相關連的虛擬扇區。例如CSI-RS等虛擬扇區參考訊號映射至個別波束，使得使用者設備獨特地識別波束。使用共同參考訊號或是一或更多個CSI-RS訊號，使用者設備也執行通道品質測量。使用者設備接著將評估的通道品質回報給基地台。由於虛擬扇區共用相同的扇區識別符，所以，排程器能夠安排使用者設備在不同虛擬扇區中通訊排程，並且，使用者設備在虛擬扇區之間轉換而不用在二個不 同扇區之間交遞。此外，在再分佈至修改的扇區期間，使用波束成形化以動態地改變虛擬扇區的位置或涵蓋區域，以回應環境、流量負擔、等等改變，而會不造成交遞使用者設備的開銷成本。
圖1概念地顯示無線通訊系統100的第一舉例說明的實施例。在所示的實施例中，無線通訊系統100包含基地台105，用以在一或更多個扇區110(1-3)中提供無線連結。如同此處所使用般，「扇區」一詞意指由基地台105的其中一或更多個天線所提供服務的地理區域。可藉由基地台的傳輸功率、由天線配置所界定的輻射樣式的束寬或角度範圍、以及例如地形、拓蹼、實體建物及其它環境因素等其它因素來界定扇區的邊界。「扇區(sector)」一詞與「胞(cell)」一詞是同義的，或是其意指與基地台相關連的特定胞子集合。在顯示的實施例中，各扇區110被指派給識別通訊系統100內的扇區之扇區識別符。
基地台110可傳送不同的共同參考訊號(CRS)至各扇區110中。在一個實施例中，可使用正交序列及假隨機數值序列，以產生共同參考訊號。各參考訊號可以被指派給多個扇區110中不同的一個扇區110以及作為對應的扇區110內操作的使用者設備115之胞特定識別符。在所示的實施例中，扇區涵蓋區係由CRS涵蓋區所決定。決定這些通道的傳送功率，以提供由扇區計劃及扇區間流量負擔所決定的涵蓋需求。在根據第三代合作夥伴計劃(3GPP)的不同發表所界定的標準及/或協定而操作的實施例中 ，如同此處所述般，用於Rel-8/9使用者設備的解調變及用於Rel-10使用者設備的共同通道的接收依賴設有虛擬扇區的胞部署之CRS通道評估。根據Rel-8操作的使用者設備可使用CRS以供通道狀態資訊(CSI)報告，例如，通道品質標示(CQI)報告、前置碼化資訊(PMI)、或秩(rank)標示器(RI)。例如控制通道(PCFICH、PHICH、PDCCH)、同步通道(PSS及SSS)及3GPP Rel-8/9通道等其它共同通道也可以被傳送遍及扇區110的涵蓋區，例如，共同通道可以在沒有波束成形化下藉由基地台105中的天線來予以傳送。替代地，可以在波束成形化下傳送3GPP Rel-8/9通道。
使用者設備115可在不同的扇區110之間移動，例如，如箭頭120所示般。在扇區110之間的移動可以是使用者設備115的真實移動的結果，或是因為由環境條件中的可變性、建物的間歇出現、或其它時變因素而造成的通道或涵蓋區的變化。無論使用者設備115何時在利用不同扇區識別符的扇區110之間移動，它們會被要求交遞。交遞可以是硬交遞、軟交遞、或是更軟交遞。交遞程序產生顯著的發訊及處理開銷，以便在不同扇區110之內處理通道的實體之間交遞會談。舉例而言，各扇區110可使用基地台105內不同組的天線、不同的排程器、或是其它硬體、韌體、或軟體。用於交遞使用者設備115的技術是此技藝中熟知的，且為了清楚起見，此處僅詳細說明與申請專利範圍的標的相關的那些交遞態樣。
虛擬扇區125也可被藉定成與一或更多個扇區110重疊。在所示的實施例中，虛擬扇區125係由使用主動天線陣列產生的不同波束的涵蓋區所界定，主動天線陣列係藉由由基地台105所提供的訊號來予以驅動。如同此處使用般，「虛擬扇區」一詞意指與扇區重疊的地理區域以及與重疊的扇區共用扇區識別符。虛擬扇區係由使用例如通道狀態資訊參考訊號(CRI-RS)等相關連的參考訊號所界定的一或更多個波束之涵蓋區來予以界定。在一個實施例中，除了由基地台傳送至對應的扇區110的涵蓋區內之共同參考訊號之外，CSI-RS訊號也可被界定。舉例而言，由3GPP所界定的長程演進先進(LTE-A)標準及協定支援可被用來評估對於不同頻率之通道品質之CSI-RS訊號或是被指派給使用者設備及對應的虛擬扇區之通道。這些訊號可藉由例如OFDM符號的格網(grid)內等之實體資源區塊中選取的資源元件格網內選取的天線、及由LTE-A標準所界定的子載波來予以傳送。
與扇區110(1)的虛擬扇區125中的使用者設備115之通訊可藉由共同排程資源來予以控制或協調，共同排程資源可為基地台105中使用硬體、韌體、或軟體所實施的排程器。當使用者設備115係位於虛擬扇區125(1)中時，使用者設備115因而使用一組資源以與基地台105相通訊，並且，當其係位於虛擬扇區125(2)中時，使用不同組的資源以與基地台105相通訊。由於二個虛擬扇區都與相同的扇區識別符(亦即，扇區110的扇區識別符)相關連，所 以，在虛擬扇區125之間的轉換未要求交遞使用者設備115。結果，在虛擬扇區125之間的使用者設備115的轉換係由基地台105中的共同排程資源來予以控制，因而相對於執行交遞而造成的開銷，顯著地降低轉換所需的開銷。
在一個實施例中，基地台105包含主動天線陣列(未顯示於圖1中)，以及，使用陣列的動態傾斜或波束成形能力，在主動天線陣列的無線電涵蓋區之內的任意處，產生用於虛擬扇區125的波束。藉由調整傾斜、波束樣式、或功率分配，可以動態地調整波束。在各式各式的替代實施例中，在覆蓋區(footprint)內，可產生多個波束。實施或操作虛擬扇區125的處理被稱為「虛擬扇區化」。於此說明舉例說明的無線電網路設計原理、MIMO設計、及與虛擬扇區相關連的排程和鏈路適應演繹法。在各式各樣的替代實施例中，可在例如共同參考訊號或其它引導(pilot)訊號界定的涵蓋區等習知天線涵蓋區重疊的任何區域中，產生虛擬扇區。半靜態地或是動態地調整主動天線陣列中天線的傳送功率、波束形狀、或波束傾斜，以便視無線電通道環境、流量負擔、或其它因素而界定或修改虛擬扇區125。藉由調整主動天線陣列參數，也實施例如降低對具有小數目的主動使用者設備115之虛擬扇區125的傳送功率等省電技術。舉例而言，在主動陣列中的不同天線元件的傳輸功率可以被降低或甚至關閉。在某些實施例中，藉由實施自行最佳化網路(SON)特點、涵蓋率及容量特點、 或流量負擔管理，以增進蜂巢式通訊系統100的操作效率。
圖2A、2B、及2C顯示主動天線陣列的三個舉例說明的實施例。顯示的實施例顯示個別天線元件215的不同配置。圖2A顯示包含16個互連天線元件215的垂直線性陣列200。圖2B顯示包含8個互連天線元件215的水平線性陣列200。圖2C顯示包含8個互連天線元件215的圓形陣列210。方形或長方形陣列200、205係特別適用於部署在建築物正面或是例如車站及機場等公共場所。設有全方向或是方向性元件的圓形陣列210係特別適用於安裝於柱、塔、街燈柱、等等之上。但是，從本揭示得利之習於此技藝的一般技術者應瞭解圖2A-C中所示之特定的陣列結構、天線元件215的數目、及部署情況除非在申請專利範圍中有明確的揭示，否則僅為說明性的而非限定的。
主動天線陣列200、205、210的實施例可以被配置成支援不同的波束成形能力。舉例而言，主動天線陣列200、205、210的實施例支援波束成形能力，例如數位傾斜、每一個載波/頻帶的差動傾斜、差動上行鏈路/下行鏈路(UL/DL)傾斜等波束成形能力、彈性波束整形能力、或是具有來自陣列的多波束而在波束之間彈性共享功率之垂直波束成形。由主動天線陣列200、205、210所產生的不同波束在傳統的蜂巢式系統布局之內可形成內及外涵蓋區。如同此處所述般，在虛擬扇形化時，多個波束被映射至相同扇區內的多個涵蓋區。主動天線陣列200、205、210的 各式各樣的實施例可以支援此處所述的波束成形能力、以及其它波束成形能力的不同結合。
圖3A、3B、3C、及3D顯示部署在基地台300上的主動天線陣列的不同實施例的舉例說明的能力。雖然在這些圖式中顯示的實施例與基地台300相關連，但是，從本揭示得利的習於此技藝的一般技術者應瞭解基地台300的不同的實施例能夠執行這些圖式中所示的某些或全部能力的不同結合。圖3A顯示經過箭頭310標示的角度之波束305的數位傾斜。圖3B顯示分別用於上行鏈路和下行鏈路傳輸的波束315、320之間的差異傾斜。圖3C顯示用於不同頻率、載波、或頻帶(F1、F2)之波束325、330之間的差異傾斜。圖3D顯示垂直波束成形，其中，波束335被導向更高的垂直區，波束340被導向相對較低的垂直區。
圖4概念地顯示無線通訊系統400的第二個舉例說明的實施例。在所述實施例中，無線通訊系統400包含基地台405，基地台450使用垂直波束成形以提供不同波束410、415給建築物420內的不同區。舉例而言，波束410、415可以被形成為波束的中心(例如，如同由在接收器的波長之最高訊號強度所界定般)聚焦於建築物420內的特定樓層。雖然圖4中顯示二波束410、415，但是，從本揭示得利的習於此技藝的一般技術者應瞭解，可以支援不同數目的波束。舉例而言，基地台405可包含主動天線陣列，主動天線陣列係配置成提供一個波束給建築物420的各樓層、提供多波束給建築物420的高度佔用的樓層、 未提供波束給建築物420未被佔用的樓層、或是其它配置。
圖5概念地顯示無線通訊系統500的第三個舉例說明的實施例。在所示的實施例中，無線通訊系統500包含基地台505，基地台505可提供訊號給主動天線陣列510及從主動天線陣列510接收訊號。主動天線陣列510支援與扇區520及虛擬扇區525中的使用者設備515之無線通訊。
在所示的實施例中，可產生虛擬扇區525且虛擬扇區525可被映射至由主動天線陣列510所產生的不同波束530。舉例而言，當使用垂直波束成形時，虛擬扇區525可包含內扇區525(1)及外扇區525(2)。替代地，對於支援水平及垂直波束成形之主動天線陣列510的實施例，可在與例如扇區505等水平扇區相關的垂直或方位角方向之內的任何處產生虛擬扇區525。虛擬扇區525可以都被指定給與扇區505相關連的扇區識別符。以獨特的CSI-RS或是至少足夠獨特以允許虛擬扇區525使用CSI-RS及可由使用者設備515利用的其它資訊而彼此區別的CSI-RS，以識別虛擬扇區525。
以對應於包含使用者設備515之虛擬扇區525的CSI-RS，配置使用者設備515，使得使用者設備515使用接收到的CSI-RS來執行測量。舉例而言，使用者設備515使用參考訊號以測量通道狀態資訊(CQI、RI、或PMI)並且將表示測量結果的報告回傳給基地台505。在一個實施 例中，根據使用者設備515的位置的評估，執行使用者設備515分配給CSI-RS。舉例而言，為支援高度上的虛擬扇區化，根據使用例如聲音參考訊號(SRS)測量、時序前進測量、或是下行鏈路(DL)PL測量報告等在基地台505執行的一或更多個上行鏈路通道測量之通道交互作用，評估使用者設備515的位置。在支援方位角及高度上的虛擬扇區化的實施例中，基地台505使用根據從使用者設備505接收到的上行鏈路訊號之例如垂直評估或抵達角度評估等通道交互作用技術，基地台505可評估使用者設備515的位置。在某些實施例中，使用者設備可被配置成支援多CSI-RS報告，其中，使用者設備515可報告根據與不同虛擬扇區525相關連的不同CSI-RS所決定的多個CSI(例如，CQI、RI、或PMI)。使用多份報告，基地台505的實施例接著動態地執行動態波束切換或動態MU-MIMO排程。
在所示的實施例中的基地台520以獨特的共同參考訊號(CRS)識別，並且，基本扇區520的涵蓋區係由CRS涵蓋區所決定。基地台505可傳送例如控制通道(PCFICH、PHICH、及PCCH)、同步通道(PSS及SSS)、或Rel-8/9通道等共同通道，而不使用主動天線陣列510來執行波束成形。選取共同通道的傳送功率以提供胞計劃或胞間流量負擔決定的涵蓋。即使無線通訊系統500支援虛擬扇區525，解調變(用於Rel-8/9使用者設備)及共同通道的接收(用於Rel-10使用者設備)仍然利用CRS通 道評估。當被配置成接收CSI-RS訊號的使用者設備515(例如Rel-10使用者設備)被指派給虛擬扇區525時，它們使用用於CSI報告的CSI-RS訊號。未配置成接收CSI-RS訊號(例如，Rel-8使用者設備)的舊有使用者設備515替代地使用用於CSI報告的CRS。
基地台505的實施例可使用多個波束530的其中之一或更多或是使用分別的波束535，以便在虛擬扇區化系統500中傳送共同通道。舉例而言，共同通道涵蓋係可由外波束530(2)來予以提供，在某些部署中超過80%的地理面積。另舉例而言，共同通道可被映射至內及外波束530。在此情況中，共同通道在空氣中結合及在使用者設備515處被接收。又另舉例而言，一或更多個增加的波束535可以被用來傳送共同通道至未被虛擬扇區波束530所涵蓋的區域中。前二個選擇的實施例可將波束的數目有利地限制在低於第三選擇的數目。
圖6A、6B、6C、6D顯示用以傳送與虛擬扇區化系統中的基本扇區相關連的共同參考訊號之波束的涵蓋區之舉例說明的實施例。從本揭示得利之習於此技藝者應瞭解這些舉例說明的實施例是說明性的而不一定是要相互排斥的，它們也不是能用於無線通訊系統中的配置之竭盡性清單。替代實施例包含這些圖式中顯示的涵蓋區的實施例的結合或是包含替代涵蓋區。在各個舉例說明的實施例中，基地台600使用主動天線陣列以提供與基本扇區605相關連的共同參考訊號以及例如CSI-RS等其它參考訊號給各別 的虛擬扇區610、615。在各個情況中，共同參考訊號的涵蓋區係以平行陰影線來予以標示出。
圖6A顯示一個舉例說明的實施例，其中，共同參考訊號的涵蓋區係由實質上涵蓋包含虛擬扇區610、615的涵蓋區之全部涵蓋區605的一或更多個專用波束所提供。圖6B顯示一個替代實施例，其中，藉由提供未與虛擬扇區615實質重疊的基本扇區605的多個部份遮蓋其中之一或更多個專用波束來提供共同參考訊號的涵蓋區。圖6C顯示一個替代實施例，其中，共同參考訊號係由也用以傳送用於虛擬扇區的參考訊號之波束所傳送。在此情況中，當由二個波束在空氣中傳送的共同參考訊號在虛擬扇區610、615的重疊區中時，使用者設備結合它們。圖6D顯示另一替代實施例，其中，共同參考訊號係由被用來傳送用於虛擬扇區610的參考訊號之波束所傳送。
圖7概念地顯示無線通訊系統700的第四個舉例說明的實施例。在所示的實施例中，無線通訊系統的一或更多個基地台705提供上行鏈路/下行鏈路無線連結給一或更多個使用者設備710。基地台705係電磁地及/或交談地耦合至主動天線陣列715，主動天線陣列715包含多個天線720，多個天線720用以傳送下行鏈路訊號給使用者設備710以及從使用者設備710接收上行鏈路訊號。在基地台705中的收發器(RX/TX)725用以產生訊號及提供訊號給天線陣列715以驅動下行鏈路傳輸。收發器725也可被配置成從天線陣列715接收上行鏈路訊號。如同此處所述般， 基地台705係配置成執行虛擬扇區化。
在所示的實施例中，基地台705包含波束成形器730，波束成形器730被用來決定用以界定用於例如各虛擬扇區的波束之不同天線720上的傳輸之間的相對相位差、傾斜、或功率等波束成形參數。為了簡明起見，此處將不詳述此技藝中熟知的界定具有特定束寬、高度、傳輸功率、頻率、或其它參數等波束之波束成形參數等前置碼化技術。在一個實施例中，波束成形器730可被配置成引導虛擬扇區朝向熱點區、朝向建築物樓層以卸載、或是朝向任何其它地點或區域。波束成形器730視使用者設備710的流量分佈或其它準則而界定一或更多個虛擬扇區。根據流量負擔，也可操縱虛擬扇區，使得當流量負擔從一區域至另一區域改變時，虛擬扇區的地點可以被改變。此外，虛擬扇區的涵蓋區可以視流量負擔或其它準則而為小的或大的(及增加或降低)。在一個實施例中，藉由調整虛擬扇區的CSI-RS功率，改變多個虛擬扇區的其中之一或更多個虛擬扇區的涵蓋區。視流量負擔或其它準則，也將支援虛擬扇區的天線720的波束樣式及天線傾斜最佳化。為了干擾管理、省電、或其它目的，驅動主動天線陣列720的收發器715可視虛擬扇區的地點、流量負擔而被開啟或關閉。
在一個實施例中，使用波束成形器730可被用來界定相同組之用於上行鏈路及下行鏈路傳輸的虛擬扇區。替代地，為了上行鏈路傳輸及下行鏈路傳輸而界定不同組的虛 擬扇區。舉例而言，波束成形器730為了下行鏈路傳輸而界定多個虛擬扇區，以增進整體下行鏈路容量，以及，為了上行鏈路接收而界定單一虛擬扇區，以增進多個者多輸入多輸出(MU-MIMO)增益而提供增進的上行鏈路涵蓋。使用用於上行鏈路傳輸的接收之單一虛擬扇區至少因上行鏈路訊號通常不是有方向性而得利。
地點評估器735也可被實施於基地台705中。在一個實施例中，地點評估器735係配置成例如使用通道交互作用技術以決定或評估使用者設備710的地點。接著，藉由比較使用者設備710的評估地點與虛擬扇區的涵蓋區，使用評估地點以指派使用者設備710給虛擬扇區。在一個實施例中，地點評估器735可週期地執行地點評估以回應某事件、或是以在其它選取的時間間隔執行地點評估。舉例而言，地點評估器735可被用來評估使用者設備710的地點以回應波束成形器730執行的虛擬扇區的改變。然後，使用經過修正的地點評估以維持或改變使用者設備710對波束成形器730界定的虛擬扇區的分配。
排程器740可被用來安排基地台705與使用者設備710之間的上行鏈路或下行鏈路傳輸行程。在一個實施例中，排程器740也可被用來執行或實施與波束成形器730界定的虛擬扇區相關連的鏈路適應演繹法。在一個實施例中，排程器740係配置成實施單一使用者或多使用者排程相依準則或參數，例如使用者設備710經過評估的地點或是來自使用者設備710的CSI回饋。舉例而言，排程器 740可實施單一使用者排程，使得當使用者設備710在對應於與不同的虛擬扇區相關連的波束涵蓋的重疊區之區域中時，以給定的時間一頻率資源，將一使用者設備710排程。另舉例而言，當不同的使用者設備710在空間上分開使得不同使用者設備710之間的通道狀態資訊(CSI)正交時，排程器740可使用多使用者排程以將在與不同的波束相關連的虛擬扇區中不同的使用者設備710排程。使用例如分頻多工(FDM)或分時多工(TDM)，可藉由排程器740來動態地管理虛擬扇區之間的干擾。
在所示的實施例中，排程器740也負責將使用者設備710散佈在虛擬扇區之間。舉例而言，當使用者設備710移經基本扇區內不同的地點時或是當環境條件改變虛擬扇區的涵蓋區時，排程器740將使用者設備710的分派從一個虛擬扇區改變至另一個虛擬扇區。由於虛擬扇區共用相同的扇區識別符(亦即，基本扇區的扇區識別符)排程器改變使用者設備710的虛擬扇區分派，而不必執行使用者設備710的交遞。
來自使用者設備710的回饋可被用來決定使用者設備的地點、選擇波束成形參數、或是安排上行鏈路或下行鏈路傳輸行程。在所示的實施例中，使用者設備710包含收發器(RX/TX)745，用以從基地台705接收下行鏈路訊號以及傳送上行鏈路訊號給基地台705。使用者設備710包含通道評估器747，通道評估器747使用基地台705傳送的參考訊號以評估基地台705與使用者設備710之間的空氣 介面通訊通道的參數。舉例而言，在Rel-10使用者設備710中評估器747的一個實施例使用與它們的虛擬扇區相關連的CSI-RS訊號，以決定會被回饋至基地台705的通道品質資訊。
在一個實施例中，未被配置成接收CSI-RS訊號的舊有的使用者設備710使用傳送至基本扇區的共同參考訊號，以評估通道品質資訊，通道品質資訊接著被回饋至基地台705。舉例而言，使用者設備710被指派給虛擬扇區，並且，即使使用者設備710無法接收傳送至虛擬扇區中的CSI-RS時，流量通道可以波束成形至虛擬扇區中。使用者設備因而根據與重疊的基本扇區相關連的共同參考訊號而產生通道品質回饋。但是，在根據非波束成形形成的共同參考訊號而由舊有的使用者設備710執行的通道品質評估、與被波束成形至虛擬扇區中的流量通道之間會有增益失配。假使以CRS為基礎的回饋被用來評估通道及決定用於波束成形形成的流量通道之調變及碼化設計(MSC)時，則因而發生調變與碼化設計之間的失配。
基地台705因而包含用以補償增益失配的品質控制迴路750。在一個實施例中，品質控制迴路750可決定用於第二虛擬扇區的其中之一上排程的舊有使用者設備710的第一MSC。當品質控制迴路750決定根據共同參考訊號而非指派給舊有使用者設備710之虛擬扇區相關連的波束成形CSI-RS以評估由舊有使用者設備提供的回饋時，品質控制迴路750接著可對通道品質回饋施加校正或是修改 第一MCS。在一個實施例中，根據共同參考訊號及CSI-RS的不同特徵，計算通道品質回饋的校正或是MCS的修改。舉例而言，品質控制迴路750可分配更高階的調變及碼化設計給指派給例如位於相當接近基地台705的虛擬扇區等從降低的干擾得利之虛擬扇區的舊有使用者設備710。接著，使用經過校正的回饋或是經過修改的MCS，排程器740可安排朝向舊有的使用者設備710之傳輸的行程。
在無線通訊系統700的實施例中，也實施自行最佳化網路(SON)技術，以增進涵蓋、容量、或能量效率。在一個實施例中，波束成形器730可調整用於虛擬扇區的天線參數，例如下傾斜、方位角、或是用於流量負擔平衡或流量引導之天線輻射樣式。根據容量與涵蓋之間的選取交易，也可調整分配給虛擬扇區的引導訊號的傳輸功率。此外，取決於流量負擔或其它準則，可調整虛擬扇區的傳輸功率。
圖8概念地顯示用以映射流量串流至虛擬扇區的功能800的一個舉例說明的實施例。使用本申請案中說明的其它實施例中所述的基地台等基地台中的硬體、韌體、或軟體，以實施功能800。在所示的實施例中，功能800包含基頻帶805，基頻帶805係配置成接收多使用者流量串流810。舉例而言，以第一使用者設備為目的地的下行鏈路流量810(1)以及以第二使用者設備為目的地的下行鏈路流量810(2)都同時提供給基頻帶805。映射元件815可被用 來映射下行鏈路流量至不同的通道串流820。舉例而言，基頻帶805可使用映射元件815以映射下行鏈路流量810至不同頻率(F1、F2)界定的通道串流820。但是，從本揭示得利的具有此技藝的一般技術者應瞭解，映射元件815的不同實施例可被用來將下行鏈路流量810映射至依通道碼化、頻率、時間、子載波等特性或其它特性或這些特性的結合而作區別的通道或串流。
在所示的實施例中，功能800包含主動天線陣列(AAA)825，主動天線陣列(AAA)825係配置成傳送至少二個不同的波束830給不同的虛擬扇區。舉例而言，波束830可被配置成具有對應於內波束830(1)及外波束830(2)的不同下傾斜值(θi,θj)。根據網路部署、使用者設備分佈、或其它準則，可決定波束830的下傾斜值或其它參數。但是，如同此處所述般，波束830的其它參數可以被用來界定虛擬扇區。然後，根據使用者設備的地點，將使用者設備分配給波束830。舉例而言，如同此處所述般，評估對應於不同的使用者設備的仰角。然後，將使用者設備排程至多個頻道的其中之一，所述多個頻道的其中之一是依對應於使用者設備的評估仰角形成的波束。基頻帶805也決定主動天線陣列825中不同的天線傳送的訊號之間的適當相位差，以產生波束830及配合串流815而提供此資訊。
圖9概念地顯示與虛擬扇區中的使用者設備通訊的方法之一個舉例說明的實施例。在所示的實施例中，共同參 考訊號藉由主動天線陣列而被傳送(在905處)至基本扇區中，基本扇區是與交遞給其它基本扇區期間使用的扇區識別符相關連。如同此處所述般，一或更多個虛擬扇區也被界定為重疊基本扇區。例如CSI-RS等參考訊號可以被傳送(在910處)至對應的虛擬扇區中。基本扇區參考訊號及以虛擬扇區參考訊號的傳輸(在905、910處)可以同時發生。使用者設備接著被分配給虛擬扇區(在915處)。舉例而言，使用者設備的地點評估與虛擬扇區的涵蓋區相比，並且，使用該比較以分配使用者設備給提供涵蓋給使用者設備的地點之虛擬扇區。排程器可被用來安排使用者設備之上行鏈路或下行鏈路通訊(在920處)的行程。
系統決定是否修改虛擬扇區的數目或分佈或是使用者設備對虛擬扇區的分配(在925處)。在一個實施例中，系統根據使用者設備的分佈、流量負擔準則、流量導引準則、或其它準則之改變，決定修改虛擬扇區的數目或分佈。在可以與先前的實施例相結合地或分別地實施之另一實施例中，系統決定修改使用者設備對虛擬扇區的分配以回應使用者設備的評估地點的改變、由環境改變或是虛擬扇區的重配置造成的虛擬扇區的涵蓋區的改變、或是其它準則(在925處)。假使系統決定修改使用者設備的虛擬扇區或是分配，則執行修改(在930處)。否則，參考訊號繼續被傳送至基本扇區及虛擬扇區(在905、910處)。
以軟體、或演繹法及對電腦記憶體內的資料位元操作 之符號表示的觀點，呈現揭示的標的之部份以及對應的詳細說明。這些說明及表示是習於此技藝者有效地傳送它們的工作的本質給具有此技藝的一般技術者。如同此處所使用的術語及一般所使用般，演繹法被視為是導致所需結果之自我一致的序列步驟。這些步驟是要實體量的實體操縱。通常，但並非一定，這些數量採取能夠被儲存、傳送、結合、比較、及其它方式操縱的光、電、或磁訊號的形式。基本上為了一般用途的理由，有時已證明將這些訊號稱為位元、值、元件、符號、文字、專有名詞、數目、等等是方便的。
但是，應謹記在心，所有這些及類似的名詞是要與適當的實體數量相關連是僅是施加至這些數量的便利標籤。除非另外具體說明，或是從說明中清楚可見，否則，例如「處理(processing)」或「計算(computing)」或「計算(calculating)」或「顯示」等等術語意指電腦系統、或類似的電子計算裝置的動作及處理，其操作及轉換電腦系統的暫存器及記憶體內表示成物理、電子數量的資料成為電腦系統的記憶體或暫存器或例如資訊儲存器、傳輸或顯示裝置等其它裝置內類似地表示成實體量之其它資料。
也值得注意，揭示的標的之軟體實施態樣典型上編碼於某些形式的程式儲存媒體或是實施於某些型式的傳輸媒體上。程式儲存媒體可為磁性的(例如，磁碟片或硬碟機)或光學的(例如，光碟唯讀記憶體，或是「CD ROM」)，以及可為唯讀的或是隨機存取的。類似地，傳輸媒體 可為對絞線、同軸電纜、光纖、或某些此技藝熟知的其它適當媒體。揭示的標的不限於任何給定的實施之這些態樣。
上述揭示的特定實施例僅為說明性的，從此處的揭示得利之習於此技藝者，可以以不同但等效的方式修改及實施揭示的標的。此外，對於此處所示的構造或設計的細節並非限定，限定僅為下述申請專利範圍中所示。因此，清楚可知，上述揭示的特定實施例可以改變或修改且所有這些變異被視為在揭示的標的之範圍之內。因此，此處尋求的保護揭示於後述的申請專利範圍中。
100‧‧‧無線通訊系統
105‧‧‧基地台
110‧‧‧扇區
115‧‧‧使用者設備
120‧‧‧箭頭
125‧‧‧虛擬扇區

Claims (11)

  1. 一種設備，包括：發射器，用以提供訊號給主動天線陣列，其中，該訊號致使該主動天線陣列傳送第一參考訊號給第一扇區，該第一扇區藉由扇區識別符而被標示給該第一扇區內的使用者設備，且其中，該訊號致使該主動天線陣列傳送多個第二參考訊號至與該第一扇區重疊之對應的多個第二虛擬扇區中；以及排程器，根據使用該第一參考訊號或該等第二參考訊號的至少其中之一的使用者設備所產生的回饋，安排對使用者設備的傳輸行程。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該第一參考訊號是共同參考訊號(CRS)且該第二參考訊號是通道狀態資訊參考訊號(CSI-RS)。
  3. 如申請專利範圍第1項之設備，包括地點評估器，用以評估使用者設備的地點，其中，該排程器係配置成根據該使用者設備的該評估地點而分配該使用者設備給該第一扇區或該多個第二虛擬扇區中至少其中之一，且其中，該主動天線陣列使用多個第二波束以傳送該多個第二參考訊號，並且，其中，該排程器係配置成根據該使用者設備的該評估地點而分配使用者設備給該多個第二波束的其中之一。
  4. 如申請專利範圍第3項之設備，包括波束成形器，用以修改該多個第二波束的輻射樣式，其中，該波束成 形器係配置成根據流量導引、流量負擔平衡、該使用者設備產生的該回饋、或該使用者設備的該評估地點中至少其中之一，以修改該多個第二波束的輻射樣式。
  5. 如申請專利範圍第1項之設備，包括接收器，用以經由該主動天線陣列來接收上行鏈路訊號，且其中，該排程器可被配置成分配該使用者設備給至少一第三扇區以用於該上行鏈路訊號的傳輸。
  6. 如申請專利範圍第1項之設備，包括品質控制迴路，該品質控制迴路係配置成對該多個第二虛擬扇區的其中之一上排程的舊有使用者設備所產生的回饋施加校正，同時從該第一參考訊號評估通道回饋，其中，根據該第一參考訊號及該多個第二訊號中至少其中之一的不同特徵，決定該校正，且其中，該排程器係配置成使用該校正的回饋以安排朝向該舊有使用者設備的傳輸行程。
  7. 一種方法，包含：提供訊號給主動天線陣列，其中，該訊號致使該主動天線陣列傳送第一參考訊號給第一扇區，該第一扇區藉由扇區標示符而被標示給該第一扇區之內的使用者設備，且其中，該訊號致使該主動天線陣列傳送多個第二參考訊號至與該第一扇區重疊的對應的多個第二虛擬扇區中；以及根據使用該第一參考訊號或該第二參考訊號中至少其中之一者的使用者設備產生的回饋，安排使用者設備的傳輸行程。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，包括評估使用者 設備的地點，並且根據該使用者設備的該評估地點而分配該使用者設備給該第一扇區或該多個第二虛擬扇區中至少其中之一。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法，包括根據流量導引、流量負擔平衡、該使用者設備產生的該回饋、或該使用者設備的該評估地點中至少其中之一，修改該輻射樣式。
  10. 如申請專利範圍第7項之方法，包括分配該使用者設備給至少一第三扇區以用於該上行鏈路訊號的接收，並且經由該主動天線陣列而從該使用者設備接收上行鏈路訊號。
  11. 如申請專利範圍第7項之方法，包括根據該第一參考訊號及該多個第二訊號中至少其中之一的不同特徵，對舊有使用者設備產生的回饋施加校正，並且使用該校正的回饋以安排朝向該舊有使用者設備的傳輸行程。
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